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摘要：本文将以结合地源热泵环境系统在中节能（苏州）环保科技产业园微碳科技研究中心的运用为案例展开分析和探讨，并针对此项目进行了技术运用数据分析、可行性方案的分析，为企业带来了更大经济效益。
关键词：地源热泵环境系统；环保节能；技术运用；可行性
Abstract: This paper will be combined with ground source heat pump system in the energy (Suzhou) use the environmental protection science and Technology Industrial Park low-carbon technology research center for the analysis and discussion, and for this project are analyzed by using data analysis technology, the feasibility of scheme, to greater economic benefits for the enterprise zone.
Keywords: ground source heat pump system of environment; environmental protection and energy saving technology; feasibility
中图分类号：X324
项目工程概况
中节能（苏州）环保科技产业园微碳科研中心项目位于江苏省苏州市工业园区中节能（苏州）环保科技产业园内，是产业园的标志性建筑，项目地上三层，地下一层，建筑高度为12.5m，总建筑面积为5015.18㎡，地上建筑面积为3633.46㎡，主要功能为高科技节能产品的展厅及节能科技研发用房，地下建筑面积为1381.72㎡，建筑功能为设备用房及地下车库。
微碳科研中心建筑冬季供暖、夏季制冷方案设计采用北京恒有源环境系统设备安装工程有限公司的地源热泵环境系统。
地源热泵环境系统的简介
地源热泵环境系统首选浅层地能作为建筑供暖替代能源，经地能热泵机组的工作而改变温度，进而实现对建筑物的冬季供暖、夏季制冷、日常提供生活。由三部分组成：能量采集系统、能量提升系统、能量释放系统。能量采集系统为核心，就如同锅炉系统中煤、燃气、油等燃料。能量采集系统以单井循环换热地能采集井技术为核心，采集浅层地能。能量提升系统利用地能热泵，提升低位能量。能量释放系统利用末端装置。
地源热泵环境系统可实现系统与大地之间的换热，利用大地岩土层中的可再生浅层地能。由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，与室外气温相比是冬暖夏凉，因此此系统可克服空气源热泵的技术障碍，且效率大大提高。在热泵机组中消耗1kW的电能可以得到4kW以上的热量，即能效比大于4，是一种可持续发展的替代能源技术。
2008年12月北京恒有源环境系统设备安装工程有限公司的地源热泵环境系统获得全国工商联颁发的科技进步一等奖。2010年10月，在北京市节能环保促进会主持召的“恒有源科技发展有限公司在京运行七年以上的恒有源地能热泵环境系统专家评审会”上，专家组对恒有源地能热泵环境系统给予了充分肯定。
本项目应用此地源热泵环境系统方案
1、设计依据
（1）、该项目的设计要求、技术参数。
（2）、地源热泵环境系统技术参数及相关配置。
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019
《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243
《建筑给水排水设计规范》GB50015
《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242
《风机盘管机组》GB/T19232
《地源热泵冷热源机房设计与施工》06R115
《采暖与卫生工程施工及验收规范》GBJ242
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235
《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274
《单井循环换热地源采集井工程技术规范》DB11/T 935-2012
2、设计原则
1）贯彻环保，节能，资源综合利用的概念。
2）充分考虑系统的可行性及可靠性，即满足使用要求，符合法规，系统运行可靠。
3）综合考虑投资、运行费用，设备的使用寿命等因素，优选系统方案。
4）在系统的可调节性及可操作性方面，合理选配设备容量并配套相应自控设施以保证不同负荷时的可靠调节并达到运行节能之目的。
3、室外设计参数
4、冷热负荷
根据原设计文件，冷热负荷见下表：
5、能量采集系统
地源采集井按结构分为两类：有填砾料采集井和无填砾料采集井，根据本工程地质条件，设计选用有填砾料采集井。
有填砾料采集井在井壁（内径为 D ）和井管（外径为 d ）之间依次有阻水层、隔离膜、填砾料（包括填砾料中的上、下分隔板）等。井水由置于井管底部负压区的潜水泵抽出，进入热泵机组放热或吸热后，由热泵机组返回进入填砾料的上部正压区内。水流在填砾料的环形空间内向下流动至负压区，透过井管下部的花管部份进入井管，再由潜水泵抽出。
水流在填砾料的环形空间由上向下的运动的过程中实现热交换。
示意图如下：
换热量计算：
①冬季地源采集系统取热量计算：
Q=Qh×) =260×)=198.1KW
②夏季地源采集系统散热量计算：：
Qc= Qh×)=402×)=479KW
针对项目所在地地质条件，目前项目共设置3口地源采集井满足系统运行需求：
1#井：井深124米，循环水泵循环量30m³/h，水泵揚程59米；
2#井：井深112米，循环水泵循环量30m³/h，水泵扬程59米；
3#井：井深116米，循环水泵循环量30m³/h，水泵扬程59米；
恒有源地源井位置如图所示：
6、能量提升系统
机房选择使用2台YSSR-200B型地源热泵机组，冬季开启1台YSSR-200B机组满足建筑采暖需求，另外1台YSSR-200B机组备用，夏季开启2台YSSR-200B机组满足建筑制冷需求。
YSSR-200B地源热泵工况如下：
制热工况：蒸发器进出水：15/10℃，冷凝器进出水：40/45℃，制热量237kW，输入电功率53.6kW。
制冷工况：蒸发器进出水：12/7℃，冷凝器进出水：25/30℃，制冷量220kW，输入电功率40.7kW。
地源热泵主机特点：
1）、配件精良
①国际品牌的压缩机，保证机组高效运行。
②专利的冷凝器，特殊的流体优化设计，换热效率高。
③世界知名的阀件选型，控制精度高，使用年限长。
2）、节能、环保、品质卓越
①环保安全
机组利用浅层地（热）能，实现供热、制冷；运行过程中没有任何气态、液态和固态污染物排放，是目前具有类似功能的设备中环保效果最显著、运行最安全可靠的一种。
②节能高效
机组热交换效率高，耗电量少，整机效率高于传统机组20%，在实际使用工况下，机组制冷时的最高性能系数（COP）可达到5.25以上，制热时的性能系数可达4.35以上。
3）、控制系统先进
国际知名品牌的专用热泵控制装置，机组具备各种完善的控制功能和安全保护措施，保障机组高效稳定运行。集中监控和远程监控的接口设计、独特的气候补偿控制、人性化的操作界面使用户充分享受到科技节能、舒适环保的双重收益。
①轻松自如的人机界面，全中文显示。三级密码保护，防止程序和参数被随意更改。
②配备RS485/RS232通讯接口，可实现用户集中监控、远程监控以及系统的智能升级等。
③高效的控制软件，提供系统供回水温控设定，定时控制、程序管理和水泵的联锁控制。
④采用气候补偿控制，可根据室外气温自动调节供水温度，提高机组效率和季节能效比，实现机组系统运行效率最优化，节能效果显著。
⑤诊断功能强，提供故障报警等多项诊断功能，确保系统高效稳定运行。
4）、安全保护功能完备
机组具备有完善的安全保护措施，例如系統高、低压力和超压的保护；压缩机缺相、相序、过载和过热保护；系统防短路保护、防冻保护、水流保护、喷液保护等保护。
5）、结构特点
① 匹配高效换热管的壳管式蒸发器和冷凝器。采用目前最先进的DAE高效蒸发传热管，管内表面的多头螺旋细肋以及螺旋形突起，使换热系数和换热能力大幅度提高。蒸发器内部结构采用流体优化设计，配置高效均液器，解决了系统工质分配的均匀性问题，换热效率较常规的强化换热器提高5%。
②机组避震设计，确保机组低噪声、低震动。压缩机的下面设置弹簧或橡胶减振器，减振效率在85%以上，即振动传递率小于 0.15，降低机组振动及系统振动，降低机组噪声。
机房设备明细表
7、能量释放系统
能量释放装置设于建筑内，通常采用风机盘管系统、地板采暖、全空气系统等供暖制冷。其主要功能是将提升后的能量释放至需冷（热）环境内。本工程根据现场情况采用风机盘管为建筑提供冬季采暖、夏季制冷。
四、应用地源热泵环境系统的经济性
1、初投资分析
产业园微碳科研中心项目方案比对表
2、系统运行费用分析
1）冬季采用恒有源地源热泵环境系统运行分析
(1)、总采暖热负荷：Qr＝260kW
(2)、采暖天数：按90天计算，每日运行时间按12小时计算。
(3)、采暖热负荷平均系数： φr1= tn-tpjtn-tw == 0.74
(4)、 采暖年热负荷：Qy＝ n×n1×Qr×φr＝ 90×12×260×0.74
＝20.78×104kW·h/季
(5)、能量提升消耗的电能：Ny1 = =20.78×104/4.4=4.72×104kW·h/季
(6)、能量采集消耗的电能： Ny2 =90×12×7.5×2×0. 74=1.2×104kW·h/季
(7)、末端循环泵消耗的电能：Ny3 =90×12×（5.5×1+1.1×1）×0.74
=0.53×104kW·h/季
(8)、年总电能消耗量：
Ny= Ny1+ Ny2 + Ny3=（4.72+1.2+0.53）×104 =6.45×104 kW·h/采暖季
(9)、折合每平方米采暖用电量：
Np=6.45×104÷3520=18.3kW·h/m2·采暖季
(10)、运行电费：（按苏州商业电价标准0.86元/kW·h计算）
采暖季运行费用约为：A=0.86×6.45×104=5.5万元/采暖季
折合每m2采暖运行费：A1 = Sp1×Np =0.86×18.3=15.7元/m2·采暖季
2）夏季采用恒有源地源热泵环境系统运行分析
(1)、冷负荷计算: Ql＝402kW
(2)、制冷天数：100天，每日运行8小时
(3)、冷负荷平均系数： φl= tpj-tntw-tn== 0.42
(4)、年冷负荷Qy＝ n×n1×Ql×φl＝100×8×402×0.42＝13.5×104 kW·h/季
(5)、能量提升消耗的电能：Ny1 = =13.5×104/5.4=2.5×104kW·h/季
(6)、能量采集消耗的电能：Ny2=100×8×2×7.5×0.42=0.5×104kW·h/季
(7)、末端循环泵消耗电能：Ny3=100×8×（5.5×2+1.1）×0.42=0.4×104kW·h/季
(8)、年总电能消耗量：Ny= Ny1+ Ny2 + Ny3=（2.5+0.5+0.4）×104
=3.4×104 kW·h/制冷季
(9)、折合每平方米制冷用电量：Np=3.4×104÷3520=9.7kW·h/m2·制冷季
(10)、运行电费：（按苏州商业电价标准0.86元/kW·h计算）
制冷季运行费用约为：A= 0.86×3.4×104=2.9万元/制冷季
折合每m2制冷运行费A1 = Sp1×Np =0.86×9.7=8.3元/m2·制冷季
5）运行费用汇总
恒有源地源热泵环境系统
五、地缘热泵环境系统在苏州地区应用的可行性
我国国土面积大，地域的纬度跨度也很大，南北各地的气候条件不同，各地的地下温度也不同，而地源热泵效率和地下温度是密切相关的，所以地域不同而形成的地下温度不同直接影响到地源热泵的系统制热（冷）性能。由于地源热泵技术应用的主要条件是建筑冬夏季节冷热负荷的均匀性，所以地源热泵的应用具有明显的地域特征，下面从不同的方面来讨论苏州地区应用地源热泵的可行性。
1、气候条件的可行性分析
苏州地处温带，四季分明，气候温和，雨量充沛。属北亚热带季风气候，年均降水量1100毫米，年均温15.7℃，1月均温2.5℃。7月均温28℃。全市地势低平，平原占总面积的55%，水网密布。年平均气温为16.1℃；全年极端最高气温为38.8℃，极端最低气温为-8.3℃。夏季时苏州地区空调室外计算温度为31.3℃，室内空调计算温度为26℃，温差为6.8℃～11.1℃；冬季室外采暖计算温度为-0.4℃，室内采暖计算温度为18℃，温差为18.4℃。经全年能耗模拟计算，苏州地区建筑空调冷暖负荷基本相同,故适合在该地区推广地源热泵技术,从而充分发挥地下蓄能的作用。
2、资源条件的可行性分析
苏州境内河港交错，湖荡密布，最著名的湖泊有位于西隅的太湖和漕湖；东有淀山湖、澄湖；北有昆承湖；中有阳澄湖、金鸡湖、独墅湖；长江及京杭运河贯穿市区之北。太湖水量北泄入江和东进淀泖后，经黄浦江入江；运河水量由西入望亭，南出平望；原出海的“三江”，今由黄浦江东泄入江，由此形成苏州市的三大水系，地下水、地表水资源丰富。
苏州地区河网密布，市区是江南水乡的中心和全国河流最密集的地区，周围是全国著名的水稻高产区，农业发达，有“水乡泽国”、“天下粮仓”、“鱼米之乡”之称。有宋以来有“苏湖熟，天下足”的美誉。
苏州市隶属于两个省一级的自然地理区：沿江三角洲平原地区和太湖平原地区，分属于4个二级自然区：沿江平原沙洲区、苏锡平原区、太湖及湖滨丘陵区、阳澄淀泖低地区。地貌特征以平缓平原为上，全市的地势低平，自西向东缓慢倾斜，平原的海拔高度3～4米，阳澄湖和吴江一带仅2米左右。低山丘陵零星散布，一般高100～350米，分布在西部山区和太湖诸岛，其中以穹窿山最高（342米），还有南阳山（338米）、西洞庭山缥缈峰（336米）、东洞庭山莫里峰（293米）、七子山（294米）、天平山（201米）、靈岩山（182米）、渔洋山（171米）、虞山（262米）、潭山（252米）等。
根据以上数据分析可知，苏州市具有得天独厚的地下水及丰富的地表水资源，其土壤层也为良好的蓄能土体。这为苏州市地下水源热泵、地表水源热泵系统的实施提供了丰富的天然资源。在地表水资源丰富的地方，可以充分利用江、河、湖及水库、污水处理厂等地表水系推广地表水源热泵系统，在没有地表水系的地方可以推广地下水源热泵系统。
3、技术的可行性分析
经过几十年的发展，地源热泵技术已经发展为一种比较成熟的技术，目前国内地源热泵生产产家众多，产品类型广泛，已经形成了自己的品牌。地源热泵应用的最大问题在于不同季节冷热负荷的平衡问题，根据苏州市的地理和气候条件，通过建筑能耗模拟计算可知，该地区内建筑物冷热负荷相对比较均衡，因此，在苏州地区非常适合地源热泵技术的推广应用。
综上所述，由于地源热泵有自己的特点，可以节约能源，减少污染，节约运行费用。另外，随着全球能源危机和环境问题的日益突显以及国家“十二五”规划中关于节能减排的政策方针，从节约能源,改善能源结构和保护环境这些方面考虑,苏州地区具备合适的气候和地质条件，因而可以因地制宜的推广地源热泵技术。
4、经济性的可行性分析
地源热泵经济性评价的主要指标有：初投资、年运行费用等。
1）初投资
和传统空调相比较，地源热泵系统可以代替原来的锅炉加制冷机两套装置或系统,实现对建筑物的供热和制冷,省去了锅炉房和冷却塔,减少初投资,但地源热泵的钻井费和管路铺置费用较高。从总体初投资来看,地源热泵系统的初投资与传统空调系统基本相当。
2） 运行费用
当地源热泵COP达到4以上时，其运行能耗比传统空调运行费用低。同时地源热泵系统不需要冷却塔,故冷却塔的运行费用可省去。地源热泵空调系统节能效果突出,根据文献介绍据美国10年来的统计资料,地源热泵的运行费用(采暖)比空气源热泵空调节约22% ～25%,比燃油、燃煤锅炉运行费用节约40% ～60%。
六、结论
1、地源热泵环境系统以单井循环换热地源采集井技术为核心，该技术是一项我国原创的先进的适用于多种地质条件的浅层地源采集技术。它以循环水为介质采集浅层地下的温度低于25°C的热能，自2000年推出以来，在我国各省市自治区和直辖市已推广应用浅层地源为建筑物供暖超过1000万平方米。
2、采用此项地源热泵环境系统，可满足中节能（苏州）环保科技产业园项目冬季供暖、夏季制冷需求，该系统具有运行安全稳定、高效、节能、减排的优势，经济和社会效应显著。
关键词：地源热泵环境系统；环保节能；技术运用；可行性
Abstract: This paper will be combined with ground source heat pump system in the energy (Suzhou) use the environmental protection science and Technology Industrial Park low-carbon technology research center for the analysis and discussion, and for this project are analyzed by using data analysis technology, the feasibility of scheme, to greater economic benefits for the enterprise zone.
Keywords: ground source heat pump system of environment; environmental protection and energy saving technology; feasibility
中图分类号：X324
项目工程概况
中节能（苏州）环保科技产业园微碳科研中心项目位于江苏省苏州市工业园区中节能（苏州）环保科技产业园内，是产业园的标志性建筑，项目地上三层，地下一层，建筑高度为12.5m，总建筑面积为5015.18㎡，地上建筑面积为3633.46㎡，主要功能为高科技节能产品的展厅及节能科技研发用房，地下建筑面积为1381.72㎡，建筑功能为设备用房及地下车库。
微碳科研中心建筑冬季供暖、夏季制冷方案设计采用北京恒有源环境系统设备安装工程有限公司的地源热泵环境系统。
地源热泵环境系统的简介
地源热泵环境系统首选浅层地能作为建筑供暖替代能源，经地能热泵机组的工作而改变温度，进而实现对建筑物的冬季供暖、夏季制冷、日常提供生活。由三部分组成：能量采集系统、能量提升系统、能量释放系统。能量采集系统为核心，就如同锅炉系统中煤、燃气、油等燃料。能量采集系统以单井循环换热地能采集井技术为核心，采集浅层地能。能量提升系统利用地能热泵，提升低位能量。能量释放系统利用末端装置。
地源热泵环境系统可实现系统与大地之间的换热，利用大地岩土层中的可再生浅层地能。由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，与室外气温相比是冬暖夏凉，因此此系统可克服空气源热泵的技术障碍，且效率大大提高。在热泵机组中消耗1kW的电能可以得到4kW以上的热量，即能效比大于4，是一种可持续发展的替代能源技术。
2008年12月北京恒有源环境系统设备安装工程有限公司的地源热泵环境系统获得全国工商联颁发的科技进步一等奖。2010年10月，在北京市节能环保促进会主持召的“恒有源科技发展有限公司在京运行七年以上的恒有源地能热泵环境系统专家评审会”上，专家组对恒有源地能热泵环境系统给予了充分肯定。
本项目应用此地源热泵环境系统方案
1、设计依据
（1）、该项目的设计要求、技术参数。
（2）、地源热泵环境系统技术参数及相关配置。
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019
《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243
《建筑给水排水设计规范》GB50015
《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242
《风机盘管机组》GB/T19232
《地源热泵冷热源机房设计与施工》06R115
《采暖与卫生工程施工及验收规范》GBJ242
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235
《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274
《单井循环换热地源采集井工程技术规范》DB11/T 935-2012
2、设计原则
1）贯彻环保，节能，资源综合利用的概念。
2）充分考虑系统的可行性及可靠性，即满足使用要求，符合法规，系统运行可靠。
3）综合考虑投资、运行费用，设备的使用寿命等因素，优选系统方案。
4）在系统的可调节性及可操作性方面，合理选配设备容量并配套相应自控设施以保证不同负荷时的可靠调节并达到运行节能之目的。
3、室外设计参数
4、冷热负荷
根据原设计文件，冷热负荷见下表：
5、能量采集系统
地源采集井按结构分为两类：有填砾料采集井和无填砾料采集井，根据本工程地质条件，设计选用有填砾料采集井。
有填砾料采集井在井壁（内径为 D ）和井管（外径为 d ）之间依次有阻水层、隔离膜、填砾料（包括填砾料中的上、下分隔板）等。井水由置于井管底部负压区的潜水泵抽出，进入热泵机组放热或吸热后，由热泵机组返回进入填砾料的上部正压区内。水流在填砾料的环形空间内向下流动至负压区，透过井管下部的花管部份进入井管，再由潜水泵抽出。
水流在填砾料的环形空间由上向下的运动的过程中实现热交换。
示意图如下：
换热量计算：
①冬季地源采集系统取热量计算：
Q=Qh×) =260×)=198.1KW
②夏季地源采集系统散热量计算：：
Qc= Qh×)=402×)=479KW
针对项目所在地地质条件，目前项目共设置3口地源采集井满足系统运行需求：
1#井：井深124米，循环水泵循环量30m³/h，水泵揚程59米；
2#井：井深112米，循环水泵循环量30m³/h，水泵扬程59米；
3#井：井深116米，循环水泵循环量30m³/h，水泵扬程59米；
恒有源地源井位置如图所示：
6、能量提升系统
机房选择使用2台YSSR-200B型地源热泵机组，冬季开启1台YSSR-200B机组满足建筑采暖需求，另外1台YSSR-200B机组备用，夏季开启2台YSSR-200B机组满足建筑制冷需求。
YSSR-200B地源热泵工况如下：
制热工况：蒸发器进出水：15/10℃，冷凝器进出水：40/45℃，制热量237kW，输入电功率53.6kW。
制冷工况：蒸发器进出水：12/7℃，冷凝器进出水：25/30℃，制冷量220kW，输入电功率40.7kW。
地源热泵主机特点：
1）、配件精良
①国际品牌的压缩机，保证机组高效运行。
②专利的冷凝器，特殊的流体优化设计，换热效率高。
③世界知名的阀件选型，控制精度高，使用年限长。
2）、节能、环保、品质卓越
①环保安全
机组利用浅层地（热）能，实现供热、制冷；运行过程中没有任何气态、液态和固态污染物排放，是目前具有类似功能的设备中环保效果最显著、运行最安全可靠的一种。
②节能高效
机组热交换效率高，耗电量少，整机效率高于传统机组20%，在实际使用工况下，机组制冷时的最高性能系数（COP）可达到5.25以上，制热时的性能系数可达4.35以上。
3）、控制系统先进
国际知名品牌的专用热泵控制装置，机组具备各种完善的控制功能和安全保护措施，保障机组高效稳定运行。集中监控和远程监控的接口设计、独特的气候补偿控制、人性化的操作界面使用户充分享受到科技节能、舒适环保的双重收益。
①轻松自如的人机界面，全中文显示。三级密码保护，防止程序和参数被随意更改。
②配备RS485/RS232通讯接口，可实现用户集中监控、远程监控以及系统的智能升级等。
③高效的控制软件，提供系统供回水温控设定，定时控制、程序管理和水泵的联锁控制。
④采用气候补偿控制，可根据室外气温自动调节供水温度，提高机组效率和季节能效比，实现机组系统运行效率最优化，节能效果显著。
⑤诊断功能强，提供故障报警等多项诊断功能，确保系统高效稳定运行。
4）、安全保护功能完备
机组具备有完善的安全保护措施，例如系統高、低压力和超压的保护；压缩机缺相、相序、过载和过热保护；系统防短路保护、防冻保护、水流保护、喷液保护等保护。
5）、结构特点
① 匹配高效换热管的壳管式蒸发器和冷凝器。采用目前最先进的DAE高效蒸发传热管，管内表面的多头螺旋细肋以及螺旋形突起，使换热系数和换热能力大幅度提高。蒸发器内部结构采用流体优化设计，配置高效均液器，解决了系统工质分配的均匀性问题，换热效率较常规的强化换热器提高5%。
②机组避震设计，确保机组低噪声、低震动。压缩机的下面设置弹簧或橡胶减振器，减振效率在85%以上，即振动传递率小于 0.15，降低机组振动及系统振动，降低机组噪声。
机房设备明细表
7、能量释放系统
能量释放装置设于建筑内，通常采用风机盘管系统、地板采暖、全空气系统等供暖制冷。其主要功能是将提升后的能量释放至需冷（热）环境内。本工程根据现场情况采用风机盘管为建筑提供冬季采暖、夏季制冷。
四、应用地源热泵环境系统的经济性
1、初投资分析
产业园微碳科研中心项目方案比对表
2、系统运行费用分析
1）冬季采用恒有源地源热泵环境系统运行分析
(1)、总采暖热负荷：Qr＝260kW
(2)、采暖天数：按90天计算，每日运行时间按12小时计算。
(3)、采暖热负荷平均系数： φr1= tn-tpjtn-tw == 0.74
(4)、 采暖年热负荷：Qy＝ n×n1×Qr×φr＝ 90×12×260×0.74
＝20.78×104kW·h/季
(5)、能量提升消耗的电能：Ny1 = =20.78×104/4.4=4.72×104kW·h/季
(6)、能量采集消耗的电能： Ny2 =90×12×7.5×2×0. 74=1.2×104kW·h/季
(7)、末端循环泵消耗的电能：Ny3 =90×12×（5.5×1+1.1×1）×0.74
=0.53×104kW·h/季
(8)、年总电能消耗量：
Ny= Ny1+ Ny2 + Ny3=（4.72+1.2+0.53）×104 =6.45×104 kW·h/采暖季
(9)、折合每平方米采暖用电量：
Np=6.45×104÷3520=18.3kW·h/m2·采暖季
(10)、运行电费：（按苏州商业电价标准0.86元/kW·h计算）
采暖季运行费用约为：A=0.86×6.45×104=5.5万元/采暖季
折合每m2采暖运行费：A1 = Sp1×Np =0.86×18.3=15.7元/m2·采暖季
2）夏季采用恒有源地源热泵环境系统运行分析
(1)、冷负荷计算: Ql＝402kW
(2)、制冷天数：100天，每日运行8小时
(3)、冷负荷平均系数： φl= tpj-tntw-tn== 0.42
(4)、年冷负荷Qy＝ n×n1×Ql×φl＝100×8×402×0.42＝13.5×104 kW·h/季
(5)、能量提升消耗的电能：Ny1 = =13.5×104/5.4=2.5×104kW·h/季
(6)、能量采集消耗的电能：Ny2=100×8×2×7.5×0.42=0.5×104kW·h/季
(7)、末端循环泵消耗电能：Ny3=100×8×（5.5×2+1.1）×0.42=0.4×104kW·h/季
(8)、年总电能消耗量：Ny= Ny1+ Ny2 + Ny3=（2.5+0.5+0.4）×104
=3.4×104 kW·h/制冷季
(9)、折合每平方米制冷用电量：Np=3.4×104÷3520=9.7kW·h/m2·制冷季
(10)、运行电费：（按苏州商业电价标准0.86元/kW·h计算）
制冷季运行费用约为：A= 0.86×3.4×104=2.9万元/制冷季
折合每m2制冷运行费A1 = Sp1×Np =0.86×9.7=8.3元/m2·制冷季
5）运行费用汇总
恒有源地源热泵环境系统
五、地缘热泵环境系统在苏州地区应用的可行性
我国国土面积大，地域的纬度跨度也很大，南北各地的气候条件不同，各地的地下温度也不同，而地源热泵效率和地下温度是密切相关的，所以地域不同而形成的地下温度不同直接影响到地源热泵的系统制热（冷）性能。由于地源热泵技术应用的主要条件是建筑冬夏季节冷热负荷的均匀性，所以地源热泵的应用具有明显的地域特征，下面从不同的方面来讨论苏州地区应用地源热泵的可行性。
1、气候条件的可行性分析
苏州地处温带，四季分明，气候温和，雨量充沛。属北亚热带季风气候，年均降水量1100毫米，年均温15.7℃，1月均温2.5℃。7月均温28℃。全市地势低平，平原占总面积的55%，水网密布。年平均气温为16.1℃；全年极端最高气温为38.8℃，极端最低气温为-8.3℃。夏季时苏州地区空调室外计算温度为31.3℃，室内空调计算温度为26℃，温差为6.8℃～11.1℃；冬季室外采暖计算温度为-0.4℃，室内采暖计算温度为18℃，温差为18.4℃。经全年能耗模拟计算，苏州地区建筑空调冷暖负荷基本相同,故适合在该地区推广地源热泵技术,从而充分发挥地下蓄能的作用。
2、资源条件的可行性分析
苏州境内河港交错，湖荡密布，最著名的湖泊有位于西隅的太湖和漕湖；东有淀山湖、澄湖；北有昆承湖；中有阳澄湖、金鸡湖、独墅湖；长江及京杭运河贯穿市区之北。太湖水量北泄入江和东进淀泖后，经黄浦江入江；运河水量由西入望亭，南出平望；原出海的“三江”，今由黄浦江东泄入江，由此形成苏州市的三大水系，地下水、地表水资源丰富。
苏州地区河网密布，市区是江南水乡的中心和全国河流最密集的地区，周围是全国著名的水稻高产区，农业发达，有“水乡泽国”、“天下粮仓”、“鱼米之乡”之称。有宋以来有“苏湖熟，天下足”的美誉。
苏州市隶属于两个省一级的自然地理区：沿江三角洲平原地区和太湖平原地区，分属于4个二级自然区：沿江平原沙洲区、苏锡平原区、太湖及湖滨丘陵区、阳澄淀泖低地区。地貌特征以平缓平原为上，全市的地势低平，自西向东缓慢倾斜，平原的海拔高度3～4米，阳澄湖和吴江一带仅2米左右。低山丘陵零星散布，一般高100～350米，分布在西部山区和太湖诸岛，其中以穹窿山最高（342米），还有南阳山（338米）、西洞庭山缥缈峰（336米）、东洞庭山莫里峰（293米）、七子山（294米）、天平山（201米）、靈岩山（182米）、渔洋山（171米）、虞山（262米）、潭山（252米）等。
根据以上数据分析可知，苏州市具有得天独厚的地下水及丰富的地表水资源，其土壤层也为良好的蓄能土体。这为苏州市地下水源热泵、地表水源热泵系统的实施提供了丰富的天然资源。在地表水资源丰富的地方，可以充分利用江、河、湖及水库、污水处理厂等地表水系推广地表水源热泵系统，在没有地表水系的地方可以推广地下水源热泵系统。
3、技术的可行性分析
经过几十年的发展，地源热泵技术已经发展为一种比较成熟的技术，目前国内地源热泵生产产家众多，产品类型广泛，已经形成了自己的品牌。地源热泵应用的最大问题在于不同季节冷热负荷的平衡问题，根据苏州市的地理和气候条件，通过建筑能耗模拟计算可知，该地区内建筑物冷热负荷相对比较均衡，因此，在苏州地区非常适合地源热泵技术的推广应用。
综上所述，由于地源热泵有自己的特点，可以节约能源，减少污染，节约运行费用。另外，随着全球能源危机和环境问题的日益突显以及国家“十二五”规划中关于节能减排的政策方针，从节约能源,改善能源结构和保护环境这些方面考虑,苏州地区具备合适的气候和地质条件，因而可以因地制宜的推广地源热泵技术。
4、经济性的可行性分析
地源热泵经济性评价的主要指标有：初投资、年运行费用等。
1）初投资
和传统空调相比较，地源热泵系统可以代替原来的锅炉加制冷机两套装置或系统,实现对建筑物的供热和制冷,省去了锅炉房和冷却塔,减少初投资,但地源热泵的钻井费和管路铺置费用较高。从总体初投资来看,地源热泵系统的初投资与传统空调系统基本相当。
2） 运行费用
当地源热泵COP达到4以上时，其运行能耗比传统空调运行费用低。同时地源热泵系统不需要冷却塔,故冷却塔的运行费用可省去。地源热泵空调系统节能效果突出,根据文献介绍据美国10年来的统计资料,地源热泵的运行费用(采暖)比空气源热泵空调节约22% ～25%,比燃油、燃煤锅炉运行费用节约40% ～60%。
六、结论
1、地源热泵环境系统以单井循环换热地源采集井技术为核心，该技术是一项我国原创的先进的适用于多种地质条件的浅层地源采集技术。它以循环水为介质采集浅层地下的温度低于25°C的热能，自2000年推出以来，在我国各省市自治区和直辖市已推广应用浅层地源为建筑物供暖超过1000万平方米。
2、采用此项地源热泵环境系统，可满足中节能（苏州）环保科技产业园项目冬季供暖、夏季制冷需求，该系统具有运行安全稳定、高效、节能、减排的优势，经济和社会效应显著。